|
|
题目：
雅宝题库答案：
****此区域为收费内容**** 需支付 1 知识币后可查看，1币=0.01元查看答案
雅宝题库解析：
复合材料虽然具有高比强、高比模、质轻等一系列优异的性能，但是它却具有显著的冲击敏感性，即使是低能量的冲击作用也会使复合材料内部产生微裂纹、分层、纤维断裂等损伤。由于冲击损伤通常产生于材料内部，在材料表面很难察觉到，这就给材料带来了很大的安全隐患。此外，内部的冲击损伤也给材料的修复工作带来了困难，而胶接等传统的修复方法已不能满足需求。因此，复合材料自修复的概念便应运而生。 目前，复合材料自修复的方法主要有两种，分别为液纤法和微胶囊法。液纤法的制造工艺比较复杂，所以多采用微胶囊法作为复合材料的自修复方法。由于树脂基复合材料自修复用的修复剂多为环氧树脂、双环戊二烯等热固性物质，所以修复时需要对损伤部位进行一定程度的加热，促进修复剂发生固化反应。因此，定位损伤部位对修复过程的进行具有重要意义。另一方面，复合材料的损伤形式和损伤程度与冲击能量关系密切。如果材料受到的冲击能量较大，材料内部将产生复杂且严重的损伤。这时，仅靠自修复方法无法满足修复的要求，必须采取其他手段对材料进行进一步的修复才能保证材料的性能与安全。因此，判断材料所受冲击能量的大小对材料的损伤修复和安全使用具有重要的指导意义。基于以上两点，本文制备出了具有不同机械强度的自修复微胶囊，可以同时达到自修复和损伤指示（包括损伤位置指示与所受冲击能量的评估）的作用，有利于指导材料的损伤修复、降低材料的安全隐患，延长材料的使用寿命。 本文选择脲醛树脂作为微胶囊的壁材，环氧树脂作为微胶囊的芯材，采用两步原位聚合法制备微胶囊。由于脲醛树脂预聚物的组成对后续微胶囊的形成有一定的影响，因此本文首先定量研究了预聚反应条件对脲醛树脂预聚物组成的影响。研究发现：反应温度的升高使得微胶囊预聚物中二羟甲基脲的产率逐渐降低而三羟甲基脲的产率和总产率逐渐增加；体系pH值升高，微胶囊预聚物中二羟甲基脲产率降低，体系发生更多副反应；提高甲醛-尿素摩尔比，微胶囊预聚物中二羟甲基脲的产率和总产率同时增加而三羟甲基脲的产率呈降低趋势。并且，甲醛过量越多，对预聚物组成变化的影响就越大。实验最终确定的预聚物制备条件为T=55°C，pH=8.5，n(F):n(U)=2.1。 随后，本文又研究了反应条件对微胶囊形成的影响。研究发现，升温速率、酸滴加速率对脲醛树脂的缩聚速率影响显著，壁材浓度对脲醛树脂的缩聚速率有一定的影响，中间反应温度对脲醛树脂缩聚速率几乎没有影响。此外，升温速率和酸滴加速率又会显著影响微胶囊的表面形貌。通过研究，最终确定微胶囊的制备条件为壁材浓度为6.9%、升温速率为1°C/6min、酸滴加速率为1d/6min、中间反应温度为35°C。 最后，在前文确定的实验条件下，通过改变表面活性剂的浓度、搅拌速率和囊芯-囊壁投料比制备出具有不同机械强度的微胶囊。在对微胶囊的结构和机械强度进行表征后发现，微胶囊的平均压缩破裂载荷随着粒径的减小和壁厚的增加而相应增大。同时，微胶囊具有良好的热稳定性以及耐溶剂性。 |
上一篇：Ti3O5物性的第一性原理研究下一篇：货舱驱动系统分析
|
发表于 2022-4-20 10:28:06
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
QQ登录
